摘要
星敏感器在高动态工况下的拖尾现象降低信噪比,影响产品姿态测量精度.本文设计了一种星敏感器稳像方法,利用陀螺获取星敏感器角速度,在星敏感器曝光期间利用像面驱动器带动成像芯片补偿运动实现稳像,可以减小甚至消除拖尾,提升星敏感器在动态工况下的测量精度.实验验证表明稳像补偿后星敏感器定心精度比稳像补偿前提高了57.2%,相比多帧叠加算法也有明显优势.稳像补偿后星点高斯半径、能量峰值以及相关系数等指标相比稳像前也均有大幅改善.该稳像方法可广泛应用于具有高动态应用场景的星敏感器和其他光电成像仪器中.
The tail problem of star sensor in high dynamic condition reduces the signal-to-noise ratio and affects the accuracy of the product attitude measurement.This paper designs a method of star sensor image stabilization.The angular velocity of star sensor is obtained by gyro.During the exposure of star sensor,the image stabilization can be realized by using image surface driver to drive the motion compensation of imaging chip.It can reduce or even eliminate the tail,and improve the measurement accuracy of star sensor under dynamic condition.The experimental results show that the accuracy of the star sensor is 57.2%higher than that before the image stabilization compensation.There are obvious advantages over the multi frame superposition algorithm.The Gaussian radius,energy peak and correlation coefficient of star point also improve significantly compared with these indexes before image stabilization.The method can be widely used in star sensors and other photoelectric imaging instruments with high dynamic application scenarios.
作者
张腾飞
程会艳
孟小迪
齐静雅
张颖
刘欣
ZHANG Tengfei;CHENG Huiyan;MENG Xiaodi;QI Jingya;ZHANG Ying;LIU Xin(Beijing Institute of Control Engineering,Beijing 100094,China)
出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2023年第2期99-106,共8页
Aerospace Control and Application
基金
民用航天技术预先研究项目(D020403)。
关键词
星敏感器
高动态
拖尾
稳像
定心精度
star sensor
high dynamic
tailing
image stabilization
centering precision
作者简介
通信作者:张腾飞(1987-),男,工程师,研究方向为星敏感器技术,E-mail:zhangtengfeiflame@foxmail.com;程会艳(1984-),女,高级工程师,研究方向为星敏感器技术;孟小迪(1994-),男,助理工程师,研究方向为星敏感器技术;齐静雅(1991-),女,工程师,研究方向为星敏感器技术;张颖(1990-),女,工程师,研究方向为星敏感器测试技术;刘欣(1993-),女,助理工程师,研究方向为星敏感器测试技术.
